Wie kann man eine Thermometerskala entwickeln?
Versuchsvideo (ohne Ton)
Übungen
Übung 1
Autor: Cornelsen/Inhouse
Übung 2
Autor: Dr. Dietmar Karau, Bild: Cornelsen/Inhouse
Für Lehrkräfte
| Unterrichtsthema | Wärmeausdehnung, Temperaturmessung |
| Klassenstufen | 5 bis 8 |
| Wer experimentiert? | Schülerinnen und Schüler im Unterricht in Partner- oder Gruppenarbeit |
| Ziele und Kompetenzen | Die Schülerinnen und Schüler können ein Thermometer anhand der Fixpunkte der Celsiusskala kalibrieren. |
Vorausgesetzte Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler kennen bereits das thermische Verhalten von Flüssigkeiten. Idealerweise haben sie den Versuch „Steigendes Wasser“ durchgeführt.
Materialliste
je Versuchsgruppe:
- 3 Bechergläser, Borosilikatglas 3.3, HF, 400 ml
- Brandschutzunterlage, 35 x 50 cm
- Dreifuß
- Eiswürfel
- Gasbrenner
- Kästchenpapier
- Keramikdrahtnetz, 150 x 150 mm
- Marker, blau
- Rührstab, Glas, 200 mm
- je Person eine Schutzbrille, für kleine Kopfgrößen geeignet
- Schutzhandschuhe
- Smartphone
- Stabfeuerzeug
- Thermometer ohne Skala
- Thermometer, digital, –40 °C bis +120 °C
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Hinweise zur Vorbereitung
Alternativ kann der Versuch auch mit Heizplatten als Wärmequelle durchgeführt werden.
Hinweise zur Durchführung im Unterricht
Bei der Arbeit mit dem Gasbrenner sind Schutzbrillen zu tragen. Während des Erhitzens und der Ermittlung der Marke am Siedepunkt sind Schutzhandschuhe anzulegen. Nach dem Abkühlen sollten erst die Versuchsgeräte abgeräumt werden, bevor die Skalen fertiggestellt werden.
Nach der Bestimmung des ersten Fixpunktes kann – falls vorbereitet – das Becherglas durch ein weiteres ausgetauscht werden, das mit heißem Wasser gefüllt ist. Auf diese Weise kann die Versuchsdurchführung deutlich verkürzt werden.
Die Schülerinnen und Schüler können die Skala alternativ auf einem Pappstreifen anlegen, der mit Büroklammern am Metallwinkel des Rohlings befestigt wird. Das hat den Vorteil, dass die fertige Skala abgenommen, gegebenenfalls vervollständigt und ins Heft oder ins Protokoll geklebt werden kann.
Hinweise zur Auswertung
Die Ergebnissicherung erfolgt mit der Bearbeitung der Protokollseite und/oder dem Video zu diesem Versuch. Passend zum Versuch können Sie auf die vielfältigen Anwendungen für Flüssigkeitsthermometer eingehen.
Downloads
(jeweils editierbare Worddateien)
Weiteres
Projektidee: „Wie wurde die Fahrenheit-Thermometerskala entwickelt?“ Die Schülerinnen und Schüler recherchieren online Informationen (Texte, Bilder, Videos) zum Aufbau, zur Funktionsweise und zur Verbreitung der Fahrenheit-Skala und der Maßeinheit °F.
Autor: Dr. Dietmar Karau